新型炼钢转炉用汽包分离挡板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种新型炼钢转炉用汽包分离挡板，属于炼钢设备技术领域。
【背景技术】
[0002]氧气顶吹转炉炼钢法是最近50多年所产生和发展起来的一种炼钢技术，其不需外供热量，系利用铁水中自身的碳，与工业纯氧化合，产生热量，供炼钢的需要。
[0003]氧气通过氧枪，从转炉炉口上方，深入到转炉内铁水的上面适当的位置，进行吹炼;在吹炼过程中，铁的氧化物与铁水中的碳化物产生大量的一氧化碳，同时放出大量的热量;喷出的气体称为炉气，主要成份为一氧化碳(86?90%)和二氧化碳(约10%);炉气在炉口的温度在 1400°01600°C。
[0004]由于在炼钢过程中产生大量的转炉煤气(一氧化碳)，一般均采用汽化冷却烟道和除尘设备制取蒸汽、回收煤气，其工艺为，转炉烟气借风机吸力进入汽化冷却烟道，回收部分烟气余热，从汽化冷却烟道出来的烟气从上部进入溢流文氏管除尘冷却，经弯头脱水器脱水后进入下部的调径文氏管进行精除尘，经除尘后的气体由弯头脱水器进行脱水，净煤气通过风机加压后通过三通切换阀，进入储气柜储存；
[0005]在整个系统中，主要装置由转炉、汽化冷却烟道、汽包和除尘设备组成一一其中，汽化冷却烟道安装于转炉上方，将高温烟气冷却至800°C~1000°C，产生蒸汽，达到余热回收的目的，同时也是回收煤气的可靠通道;除尘设备的主要作用为通过喷水的方法进一步冷却煤气至70°C~80°C，同时净化煤气、储存煤气；
[0006]在炉口处，烟气温度大约为1400°C~1600°C，经烟道冷却后出口温度大约为800°01000°C，烟气进入溢流文氏管，在1/50秒内温度迅速降至70°C~80°C，同时除去烟尘中的粗大颗粒;冷却后的烟气经弯头脱水器脱水后进入调径文氏管，调径文氏管能根据烟道炉口处测得的微压差调整喉口截面，从而控制烟气流量保持在一定范围内；同时烟气在调径文氏管内再次降温和精除尘;当煤气质量符合回收要求时，煤气通过水封逆止阀和V型水封进入煤气柜储存；
[0007]在上述工艺过程中，汽化冷却烟道的作用原理是:高温烟气通过汽化冷却烟道，因受热面温度较低，高温烟气将自身的热能，传给受热面冷却。受热面管中的软水与高温烟气进行热交换而汽化，产生的汽水混合物进入汽包;汽包的作用原理是:将汽水混合物进行汽水分离，一方面产生的蒸汽可供工厂的生产和生活使用；另一方面对软水进行预热并承载转炉冶炼过程中汽化冷却烟道所需软水的循环，保障了转炉冶炼正常运行生产。
[0008]—般而言，汽化冷却烟道由活动烟罩、炉口固定段、中间段烟道和烟道末段组成；
[0009]汽包由封头、筒体、上升管、下降管、内部装置和安全附件等组成，具体见图3。其中，汽包内部装置由给水分配管、分离挡板、连续排污管、出口匀汽孔板、下降管防护罩、紧急放水管等组成，具体见图4。
[0010]活动烟罩在转炉的炉口上方，通常为管子隔板式结构，活动烟罩需要上下自由升降，以保证烟罩内外气压大致相等，既避免烟气的外逸恶化炉前操作环境，也不吸入过多空气而降低回收煤气的质量，因此在吹炼的各阶段活动烟罩能调节到需要的间隙，吹炼结束出钢、出渣、加废钢、兑铁水时，烟罩能升起，不妨碍转炉倾动，当需要更换炉衬时，活动烟罩又能平移开炉体上方。活动烟罩一般自成循环回路，活动烟罩上部为炉口固定段烟道，活动烟道与炉口固定段之间通常采用水封连接，以达到密封的目的；
[0011 ]炉口固定段，工况相对恶劣，此段一般为管子隔板形式，氧枪口、加料口均布置在此段上。炉口固定段的下联箱一般为受热面，周期性的火焰冲刷下联箱，使下联箱的工况更加恶劣；
[0012]中间烟道段，一般为斜直段等，包括烟气上升段的所有烟道；目前大部为管子隔板式结构；
[0013]烟道末段，为烟气下降段;主要是为了与后部除尘设备连接方便；
[0014]汽包，位于烟道末段的上方，一般高于烟道末段3~5m处，通过上升管和下降管与上述各段烟道相接组成一个循环系统。
[0015]在这些组成部件中，汽包是转炉汽化冷却装置中的一项主要设备，它的作用是用来分离从汽化冷却烟道经上升管进入汽包的汽水混合物中的蒸汽，保证送出蒸汽的品质符合要求，同时贮存一定的水量，当给水因事姑中断时，用来保证转炉吹炼顺利结束和安全停炉。因此承担着影响蒸汽品质的重任，故其内部装置的结构直接关系着整个汽化冷却系统的循环效果；
[0016]但是，实际使用情况是:炼钢厂汽包上水方式为自动(特殊情况可手动上水)上水，上水时间为停炉后一次性连续上满，汽包水位一般控制在350-600mm之间，正常水位在汽包中心线450mm，随着转炉冶炼强度不断增大，转炉吹炼高峰期瞬间产生的热量不断增加，汽化冷却烟道频繁出现漏水，与之相连的汽包也出现一系列问题:
[0017]1、汽包分离挡板脱落。
[0018]随着冶炼强度增大，冷却烟道(尤其是1、2段烟道)瞬间产生的蒸汽量明显增大，汽包上升管入口处的蒸汽流速增加，冲击力增大，分离挡板强度难以承受而导致脱落。分离挡板脱落一方面撞击汽包内壁形成事故隐患，另一方面分离挡板盖在下降管入口处，将影响冷却水的循环。
[0019 ] 2、水位高且波动剧烈，汽水分离效果差。
[°02°] 原执行的补水方案:在吹炼前将汽包水位一次性补至600mm,即高于中心线150mm处，吹炼过程中水位波动曲线如图5所示；
[0021 ] 吹炼1.5-2分钟时，水位由600mm猛涨至950mm以上，并一直保持9分钟左右才开始明显下降，吹炼结束时再次补水时，水位又开始下降150-200mm。这种情况造成的主要危害有以下两点:
[0022]I)水位超过800mm时，水位已超过上升管的下端，管内的冲击动能扰动软水，使水位更加不稳，同时汽包内自由空间狭窄，水汽分离条件恶劣，增加蒸汽带水程度。
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